JP2010024704A - さく井工事用の作業装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 櫓を組まずに、安全かつ迅速にさく井工事を行うことができるようにする、さく井工事用の作業装置を提供する。
【解決手段】さく井工事用の作業装置において、２本の側方フレームを平行に配置し、各側方フレームの両端に脚を設け、２本の側方フレーム間に中央フレームを固定し、中央フレームにアームベースとボーリングマシンベースを設定し、アームベースにアームを設け、アームを油圧で作動させてアームの長さと傾斜角度を調整する油圧作動手段を設け、ボーリングマシンベースにボーリングマシンとワイヤ巻上手段を設ける。吊上ワイヤが、ワイヤ巻上手段の巻上ドラムに巻上可能に装着されているとともに、アームの先端部で案内されており、ボーリングマシン付近で高さレベルを調整可能に吊上滑車を保持している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、さく井工事用の作業装置、とくに装置全体を搬送できる、さく井工事用の作業装置に関する。

従来は、温泉のさく井工事前に、まず櫓を組み、資材を搬入し、さく井をするための機械を組み立てていた。それらの工程に２〜３日、作業員が２〜４名ほど必要であった。危険な作業を伴うこともあった。

従来は、温泉のさく井工事をするにあたり、櫓を立てる場所の土地を水平に整地する必要があった。水平地にするバクホーと作業員２〜３名が必要であった。さらに、櫓組立て移動クレーン車と作業員２〜３名が必要であった。

従来のさく井工事のやぐら台では、１０００Ｋｇ前後の資材を櫓のそばに寄せ、吊り上げる時に櫓に衝突しないように人力で支えていた。

また、作業員が高い櫓に登る作業は、危険と無駄が多かった。

特表平９-５０１５０４号公報に示されているように、ボーリング用の櫓は、多数のロッドからなるロッド列とボーリングドリルを備えたボーリング装置一式を支えている。ボーリング装置一式は、地下のさく井中に伸びていて、櫓の低部に配置された回転テーブルによって回転する。
特表平９-５０１５０４号公報

本発明の目的は、櫓を組まずに、安全かつ迅速にさく井工事を行うことができるようにする、さく井工事用の作業装置を提供することである。

本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。

（１）２本の側方フレームを平行に配置し、各側方フレームの両端に脚を設け、２本の側方フレーム間に中央フレームを固定し、中央フレームにアームベースとボーリングマシンベースを設定し、アームベースにアームを設け、アームを油圧で作動させてアームの長さと傾斜角度を調整する油圧作動手段を設け、ボーリングマシンベースにボーリングマシンとワイヤ巻上手段を設け、吊上ワイヤが、ワイヤ巻上手段の巻上ドラムに巻上可能に装着されているとともに、アームの先端部で案内されており、ボーリングマシン付近で高さレベルを調整可能に吊上滑車を保持していることを特徴とする、さく井工事用の作業装置。

（２）吊上ワイヤが、主吊上ワイヤと副吊上ワイヤで構成されており、主吊上ワイヤに主吊上滑車が取りつけられ、副吊上ワイヤに副吊上滑車が取りつけられていることを特徴とする前述のさく井工事用の作業装置。

（３）アームは、長さ調整のためにテレスコープ式に伸縮自在に構成されており、かつ、傾斜角度調整のために基端部がアーム支柱に回転可能に支持されており、油圧シリンダ手段がアームと中央フレームとの成す角度を任意の角度に調整することを特徴とする前述のさく井工事用の作業装置。

（４）アームは、中央フレームの真上領域のみで任意の傾斜角度に調整され、旋回によって中央フレームの真上領域から外れることがない、前述のさく井工事用の作業装置。

（５）各脚の下方部にレベル調整ジャッキが設けられていることを特徴とする、前述のさく井工事用の作業装置。

（６）作業装置全体が搬送可能に構成されていることを特徴とする、前述のさく井工事用の作業装置。

（７）各側方フレームがアウトリガーシャフトであり、各脚がアウトリガーであることを特徴とする、前述のさく井工事用の作業装置。

（８）各アウトリガーが、アウトリガーシャフトの両端にその軸心方向において伸縮可能に配装されていることを特徴とする前述のさく井工事用の作業装置。

（９）油圧作動手段が、作動オイルタンクと、作動オイルタンクに接続された油圧ポンプと、油圧ポンプの油圧を操作する油圧操作ハンドルを有することを特徴とする、前述のさく井工事用の作業装置。

（１０）アームの吊上荷重に対して油圧シリンダ手段の作動がアンバランスになったことを検知して警報を発する警報装置を設けたことを特徴とする、前述のさく井工事用の作業装置。

（１１）２本の側方フレームと中央フレームが、平面で見て工の字形に構成されていることを特徴とする、前述のさく井工事用の作業装置。

本発明の１つの最良の形態においては、２本のアウトリガーシャフト等の側方フレームを平行に配置し、各アウトリガーシャフト等の側方フレームの両端にアウトリガー等の脚を設け、２本のアウトリガーシャフト等の側方フレーム間にシャーシとして機能する中央フレームを設ける。中央フレームには、アームベースとボーリングマシンベースを設定する。

アームベースには、アームを設ける。さらに、アームを油圧で作動させてアームの長さと傾斜角度を調整する油圧作動手段を設ける。

ボーリングマシンベースには、ボーリングマシンとワイヤ巻上手段を設ける。

吊上ワイヤが、ワイヤ巻上手段の巻上ドラムに巻上可能に装着されているとともに、アームの先端部で案内されており、ボーリングマシン付近で高さレベルを調整可能に吊上滑車を保持している。

吊上ワイヤが、主吊上ワイヤと副吊上ワイヤで構成されている。主吊上ワイヤには、主吊上滑車が取りつけられている。副吊上ワイヤには、副吊上滑車が取りつけられている。

アームは、とくに先端領域において、長さ調整のために、３段式のムーブでテレスコープ式に伸縮自在に構成されている。しかも、傾斜角度調整のために、アームの基端部がアーム支柱に回転可能に支持されている。そして、油圧シリンダ手段によって、アームと中央フレーム（シャーシ）との成す角度を任意の角度に調整するようになっている。

アームは、中央フレームの真上領域のみで任意の傾斜角度に調整され、旋回によって中央フレームの真上領域から外れることがない。それゆえ、アームと中央フレーム（シャーシ）との成す角度を任意の角度に調整するとき、アームは、高い安定性を有している。

好ましくは、各脚（アウトリガー）の下方部にレベル調整ジャッキが設けられている。

また、作業装置全体が搬送可能に構成されている。作業装置は、予め工場等で組み立てる。組み立て状態の作業装置をトラック等で工事の現場に搬送する。好ましくは、その搬送の際は、ボーリングマシンベースには何も設置せず、工事現場で、ボーリングマシンとワイヤ巻上手段をボーリングマシンベースに取りつける。

各脚（各アウトリガー）が、各側方フレーム（アウトリガーシャフト）の両端にその軸心方向において伸縮可能に配装されていることが好ましい。

油圧作動手段は、作動オイルタンクと、作動オイルタンクに接続された油圧ポンプと、油圧ポンプの油圧を操作する油圧操作ハンドルを有する。

アームの吊上荷重に対して油圧シリンダ手段の作動がアンバランスになったことを検知して警報を発する警報装置を設ける。

２本の側方フレーム（アウトリガーシャフト）と中央フレームが、平面で見て工の字形に構成されていることが好ましい。

アームの操作高さは最高１４ｍとする。そして、アームは、最小に畳んだ状態で、幅２ｍ、長さ５ｍ、高さ２ｍとし、総重量は２．９ｔとする。このような寸法及び重量の作業装置は、４ｔ車での移動が容易である。

油圧作動手段と連動して警報がでる仕組みにすると、安全性が格段に向上する。

各脚の下方部にレベル調整ジャッキが設けられていると、例えば、油圧３．５ＫＷで４本の脚を交互に高さ調整することが可能であるため、あらゆる形状の土地で整地の必要がなくなる。

アームの全長を伸縮自在に延ばすように操作することにより、１０００Ｋｇ前後のロッド等の資材の吊り上げや目的位置への移動が容易になる。

さく井機のウィンチ（巻上ドラム）は通常１台でよいが、それを２台に変えてアームの先端に滑車を３台にすると、ワイヤを２本にして交互に吊ることが出来るようになる。

本発明の作業装置を使用すれば、次のような効果が得られる。

（１）地下さく井工事を施工するにあたり、土地の整地をする必要がなくなる。その結果、水平地にする機械（バクホー）と作業員２〜３人が不必要となる。

（２）クレーン用櫓立ての作業が不要となる。その結果、移動クレーン車と作業員２〜３人が不要となる。

（３）スラムマット工法を利用して、１日３０〜４０ｍの深さを堀削することが可能になる。

（４）地下１００ｍのさく井工事日数について、１／３〜１／２の短縮が可能になる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例を説明する。

図１〜２において、側方フレームとして機能するアウトリガーシャフト１０を２本平行に配置し、各側方フレーム（アウトリガーシャフト）１０の両端に脚１２を設ける。これらの脚１２は、アウトリガーとして構成されており、側方フレームつまりアウトリガーシャフト１０の長さ方向に約１ｍ伸縮可能になっている。

２本の側方フレーム１０間に中央フレーム１４を溶接等で固定する。中央フレーム１４にアームベース１６とボーリングマシンベース１８を設定する。

アームベース１６には、アーム２０を設ける。アームを油圧で作動させてアーム２０の長さと傾斜角度を調整する油圧作動手段２２を設ける。

ボーリングマシンベース１８には、ボーリングマシン２６とワイヤ巻上手段２８を設ける。

吊上ワイヤ３０が、ワイヤ巻上手段２８の巻上ドラム３２に巻上可能に装着されている。さらに、吊上ワイヤ３０は、アーム２０の先端部３６で案内されており、ボーリングマシン２６付近で高さレベルを調整可能に１つ以上の吊上滑車を保持している。

吊上ワイヤ３０は、主吊上ワイヤ３８と副吊上ワイヤ４０で構成されている。主吊上ワイヤ３８に主吊上滑車４２が取りつけられ、副吊上ワイヤ４０に副吊上滑車４４が取りつけられている。

アーム２０は、長さ調整のために３段のブーム４６によってテレスコープ式に伸縮自在に構成されており、最大伸長が１４ｍになる。さらに、アーム２０の傾斜角度調整のために基端部２０ａがアーム支柱５０に回転可能に支持されている。油圧作動手段２２の油圧シリンダ手段５２の作動によって、アーム２０と中央フレーム１４との成す角度を任意の角度に調整する。

アーム２０は、中央フレーム１４の真上領域のみで任意の傾斜角度に調整される。アーム２０は、旋回によって中央フレーム１４の真上領域から外れることがない。そのため、安全性が良好となる。

各脚１２（アウトリガー）の下方部にレベル調整ジャッキ５８が設けられており、最大５００ｍｍの高さレベル調整が可能になっている。

作業装置全体が搬送可能に構成されている。例えば、ボーリングマシン２６とワイヤ巻上手段２８は、さく井工事の現場でボーリングマシンベース１８に取りつける。作業装置の他の構成要素は、すべて予め工場等で組み立てるのが好ましい。

各アウトリガー１２をアウトリガーシャフト１０の両端にその軸心方向において伸縮させ配装し、かつ、レベル調整ジャッキ５８でレベル調整をして、側方フレーム（アウトリガーシャフト１０）と中央フレーム１４とが水平状態になるように設定する。

油圧作動手段２２は、作動オイルタンク６２と、作動オイルタンク６２に接続された油圧ポンプ６４と、油圧ポンプ６４の油圧を操作する油圧操作ハンドル６６を有する。

また、アーム２０の吊上荷重に対して油圧シリンダ手段５２の作動がアンバランスになったことを検知して警報を発する警報装置７０が設けられている。

図２によく示されているように、２本の側方フレーム１０（アウトリガーシャフト）と中央フレーム１４が、平面で見て工の字形に構成されている。

前述のさく井工事用の作業装置の使用法の一例について説明する。

２本の中央フレームつまりアウトリガーシャフト１０と中央フレーム１４とが全体的に水平状態になるように、アウトリガー１２とレベル調整ジャッキ３８とを調整する。

ボーリングマシン２６とワイヤ巻上手段２８をボーリングマシンベース１８にボルト等で固定する。

ワイヤ巻上手段２８の巻上ドラム３２にワイヤ３８、４０を巻きつける。

油圧操作ハンドル６６を操作して、アーム２０の長さと傾斜角度を調整する。例えば、図３に示すように、アーム２０の長さと傾斜角度を調整する。

ボーリングマシン２６とワイヤ巻上手段２８を作動して、多数のロッド（図示せず）を地下のさく井中に１本ずつ伸ばしていく。

温泉のさく井工事の場合、各ロッドは、１本６ｍで、外径７３ｍｍ、内径５０ｍｍのパイプ形状をしており、多数のロッドをテーパー状のオネジとメネジで互いに結合することによって列をなすように構成する。その際、各ロッドは、周知のように、チャックによってはさまれて固定される。

列をなすように連結されて、さく井中に伸びたロッド列は、さく井の所望位置まで降下したあと、いったん主吊上ワイヤ３８の吊上滑車４２によって約６ｍの高さまで吊り上げられる。そのあと、副吊上ワイヤ４０の吊上滑車４４によって新しい別のロッドをロッド列に追加して、再びボーリングマシン２６によって所定のボーリング作業をする。

以上の工程をくり返すことによって、ロッド列を所望の長さにしていく。

図４は、本発明の別の実施例を示している。

図４の実施例においては、吊上ワイヤ８０は１本であり、吊上滑車８２は１個である。

これらの吊上ワイヤ８０と吊上滑車８２に関連する構成を除けば、図４の実施例は、図１〜３の実施例と実質的に同じ構成になっているので、詳細な説明は省略する。

本発明によるさく井工事用の作業装置の側面図。 図１に示すさく井工事用の作業装置の平面図。 図１〜２に示す作業装置のアームの傾斜角度の変化を示す説明図。 本発明の別の実施例によるさく井工事用の作業装置を示す側面図。

符号の説明

１０ 側方フレーム（アウトリガーシャフト）
１２ 脚（アウトリガー）
１４ 中央フレーム
１６ アームベース
１８ ボーリングマシンベース
２０ アーム
２２ 油圧作動手段
２６ ボーリングマシン
２８ ワイヤ巻上手段

Claims (11)

1. ２本の側方フレームを平行に配置し、各側方フレームの両端に脚を設け、２本の側方フレーム間に中央フレームを固定し、中央フレームにアームベースとボーリングマシンベースを設定し、アームベースにアームを設け、アームを油圧で作動させてアームの長さと傾斜角度を調整する油圧作動手段を設け、ボーリングマシンベースにボーリングマシンとワイヤ巻上手段を設け、吊上ワイヤが、ワイヤ巻上手段の巻上ドラムに巻上可能に装着されているとともに、アームの先端部で案内されており、ボーリングマシン付近で高さレベルを調整可能に吊上滑車を保持していることを特徴とする、さく井工事用の作業装置。
2. 吊上ワイヤが、主吊上ワイヤと副吊上ワイヤで構成されており、主吊上ワイヤに主吊上滑車が取りつけられ、副吊上ワイヤに副吊上滑車が取りつけられていることを特徴と+する、請求項１に記載のさく井工事用の作業装置。
3. アームは、長さ調整のためにテレスコープ式に伸縮自在に構成されており、かつ、傾斜角度調整のために基端部がアーム支柱に回転可能に支持されており、油圧シリンダ手段がアームと中央フレームとの成す角度を任意の角度に調整することを特徴とする、請求項１又は２に記載のさく井工事用の作業装置。
4. アームは、中央フレームの真上領域のみで任意の傾斜角度に調整され、旋回によって中央フレームの真上領域から外れることがない、請求項１〜３のいずれか１項に記載のさく井工事用の作業装置。
5. 各脚の下方部にレベル調整ジャッキが設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のさく井工事用の作業装置。
6. 作業装置全体が搬送可能に構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のさく井工事用の作業装置。
7. 各側方フレームがアウトリガーシャフトであり、各脚がアウトリガーであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のさく井工事用の作業装置。
8. 各アウトリガーが、アウトリガーシャフトの両端にその軸心方向において伸縮可能に配装されていることを特徴とする請求項７に記載のいずれか１項に記載のさく井工事用の作業装置。
9. 油圧作動手段が、作動オイルタンクと、作動オイルタンクに接続された油圧ポンプと、油圧ポンプの油圧を操作する油圧操作ハンドルを有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のさく井工事用の作業装置。
10. アームの吊上荷重に対して油圧シリンダ手段の作動がアンバランスになったことを検知して警報を発する警報装置を設けたことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のさく井工事用の作業装置。
11. ２本の側方フレームと中央フレームが、平面で見て工の字形に構成されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のさく井工事用の作業装置。

Images